水文地質(zhì)
水文地質(zhì)工程中關(guān)于地下水的調(diào)查
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-03 11:14:16瀏覽次數(shù):1260
對地下水露頭進(jìn)行全成的調(diào)查研究是水文地質(zhì)測繪的核心工作。在測繪中要對各種類型地下水露頭點(diǎn)認(rèn)真地進(jìn)行觀測,以確定含水層或富水地段、評價含水層的水質(zhì)水量,并分析水文地質(zhì)條件的變化規(guī)律。泉是地下水天然露頭,應(yīng)注意觀測。在缺乏泉的區(qū)內(nèi),要把重點(diǎn)放在現(xiàn)有井(孔)(包括供水水源與排水工程)的觀測上,當(dāng)兩者都缺乏時,則應(yīng)進(jìn)行布置重點(diǎn)揭露工程。還應(yīng)選擇典型部位,通過地下水露頭點(diǎn)繪制水文地質(zhì)剖面圖。
1、 對泉水的研究:1判明補(bǔ)給泉水的含水層位、地下水類型。2查明補(bǔ)給含水層所處的構(gòu)造類型、部位以及泉出口處的構(gòu)造特征,依據(jù)構(gòu)造特征分析泉的出露條件,也可用泉水出露特征來判定某些構(gòu)造的存在,特別是被松散層覆蓋下的基巖構(gòu)造情況;3測量泉涌水量,調(diào)查泉水動態(tài)特征,根據(jù)泉流量的不穩(wěn)定系數(shù)分類來判斷泉的補(bǔ)給情況,并取水樣進(jìn)行水質(zhì)研究。
2、 對人工井、孔研究包括:1查明井孔所在咪的地貌特征;2對被揭露的含水層,確定其地下水類型,補(bǔ)徑排特征,分析其構(gòu)造特征;3選擇主要含水層中典型地段上的井孔進(jìn)行抽水,查明井孔的出水能力及其動態(tài)規(guī)律;4注意井孔所揭示的松散含水層與基巖含水層之間的水力聯(lián)系。 深部水文地質(zhì)資料既寶貴又難于獲得,故對區(qū)內(nèi)深孔資料要全面收集。在必需而又缺乏這種資料時,則在需要部位上布置水文地質(zhì)孔,進(jìn)行揭露,以取得資料。
3、 對地表水的調(diào)查:一地區(qū)的地下水常與當(dāng)?shù)氐母鞣N地表水體有密切聯(lián)系,因此,要調(diào)查了解區(qū)內(nèi)各種地表水體分布、動態(tài)、補(bǔ)給、排泄與地下水之間的關(guān)系,彼此間質(zhì)量與數(shù)量的轉(zhuǎn)化,以便確切地掌握調(diào)查區(qū)地下水的形成變化過程,對地下水進(jìn)行水質(zhì)水量的評價和預(yù)測。棒調(diào)查重點(diǎn)應(yīng)放在:1查明地表水體的類型、分布,所處的地貌單元;2測量地表水體的水位、流量、水溫、化學(xué)成分及物理性質(zhì),必要時還需觀測地表水體的動態(tài);3用分段測流的辦法,確定地表水排泄或補(bǔ)給地下水的具體地段及其水量的變化;并注意分析地表水量的增減或消
失與地層巖性和構(gòu)造之間的關(guān)系。
4、 對地植物的調(diào)查:植物生長離不開水。某此植物的分布、種類,可以指示該地區(qū)有無地下水及其水文地質(zhì)特征。因而在某些地區(qū),特別是在干旱、半干旱和鹽漬化區(qū),進(jìn)行水文地質(zhì)測繪時,應(yīng)注意對地植物的調(diào)查。
例如:在干旱、半干旱區(qū),某些喜水植物的生長,常指示出該處地下有水,生長茂盛說明該地段地下水埋藏較淺;在鹽堿化地區(qū),可依據(jù)植物分帶現(xiàn)象來判斷土壤的鹽堿化程度;在松散層覆蓋區(qū),如植物呈線狀分布則指示下面可能有含水?dāng)嗔褞Т嬖诘取?/div>
不同地區(qū)水文地質(zhì)測繪時的研究內(nèi)容 松散沉積區(qū):本區(qū)的地層主要是由未膠結(jié)的疏松碎屑物質(zhì)組成,類型復(fù)雜,厚度變化大。地層的成因、分布、年代等多與地形地貌有密切關(guān)系。含水層易接受大氣降水補(bǔ)給,且常與地表水有水力聯(lián)系。與某些基巖相比,其主要含水層水量豐富,易于開采。
在松散沉積區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)測繪時,其菜同研究內(nèi)容主要是:研究不同部位上各種松散沉積物的分布、巖性、礦物成分與顆粒成分·結(jié)構(gòu)、成因類型、厚度、物質(zhì)來源及其地質(zhì)時代等內(nèi)容,掌握它們在縱橫向上的變化規(guī)律;調(diào)查各種地下水露頭,確定出松散層中的含水層位及含水層的厚度、地下水類型、埋藏特征,收集其水質(zhì)水量資料,并研究其變化規(guī)律;分析各類地表水休的分布、水位、流量特征及其動態(tài)變化規(guī)律,研究其與地下水間的車化關(guān)系、地段與水量;研究地貌及新構(gòu)造運(yùn)動的性質(zhì)與幅度等特點(diǎn),以及它們對該區(qū)松散層形成與分布的影響;探討周圍山地和下部基巖層的埋深、巖性及地質(zhì)構(gòu)造條件,判斷基巖含水層的含水特征及與松散含水層間的補(bǔ)排關(guān)系;搜集鉆孔、水井資料,探討深部的水文地質(zhì)條件;收集現(xiàn)有的供水與排水設(shè)施(工程)的水文地質(zhì)資料,研究供、排地下水中出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題及其發(fā)展趨勢;調(diào)查地區(qū)內(nèi)地下水及地表水的污染情況。
本區(qū)按地貌特征,還可分為山間盆地、山區(qū)河谷、山前平原、河流平原、濱海平原、黃土、沙漠等七個地區(qū)。 山間盆地:系指四周為基巖山區(qū),中間有較廣闊的松散沉積物分布的盆狀地貌區(qū)。盆地內(nèi)常有常年性或季節(jié)性河流通過。盆地中分布有一定厚度的松散 積層,主要為沖積、洪積和湖積層。山間盆地,由于地下水有較好的匯水集和貯存條件,故含水豐富,有較大的開發(fā)價值。
在本區(qū)測繪時應(yīng)側(cè)重研究盆地的形成條件、類型和其發(fā)育歷史;調(diào)查盆地內(nèi)部從邊緣到中民主要松散含水層的各種水文地質(zhì)特征和分帶現(xiàn)象;著重了解主要含水層的滲透性、富水地段及水位、水量的變化規(guī)律。
山區(qū)河谷:系指河流經(jīng)過山地的地區(qū)。沿河谷地形開闊,分布有一定寬度的松散沉積層。沉的多呈雙層結(jié)構(gòu),沖積成因下間顆粒通常較上部粗大,但總厚度較薄。含水層受兩側(cè)山地地下水或地表水(多為季節(jié)性)補(bǔ)給,一般含水中等。 在本地區(qū)測繪時應(yīng)側(cè)重研究河谷的結(jié)構(gòu)和類型、價地的性質(zhì)、成因和級數(shù)、年代及人分布特征;研究 河谷地貌及其對河谷地下水的控制作用。
山前平原:山前平原系指干旱、半干旱地區(qū)山前的一種典型地貌。許多山間盆地兩側(cè)即為山前平原。從水文地質(zhì)意義上看,地貌上的山前平原包括山前傾斜平原和不具備山前傾斜平原特征的河谷型山前平原。山前傾斜平原的特征是:由山麓到平原,地形漸低下,散沉積物的顆粒由粗變細(xì)。多呈扇形,厚度由薄變厚。主要是洪積和沖積作用形成的。其中的地下水埋深由大小,直到溢出地表。一般水質(zhì)好,水量豐富,多成為良好的大中型水源地。
在本區(qū)測繪時應(yīng)側(cè)重研究山前傾斜平原中松散沉積物的縱向和橫向的粒度變化與地表水流的分布、變遷、流量變化間的關(guān)系;分析沖積、洪積扇的地貌特征與主要含水層的關(guān)系,研究其中地下水的補(bǔ)徑排條件,地下水位及流量的變化;研究松散沉積物、地表水與地下水三者間的知系,觀察其中地下水的分帶現(xiàn)象。
河流(中下游)平原:是指大型沖積和湖積平原,或近海處的海積平原。在廣大的面積上地形起伏較緩,但微地形發(fā)育。沉積物成因、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,總厚度較大,多由中-細(xì)粒物質(zhì)組成。含水層層數(shù)多、單層厚度較薄。通常含水程度中等到弱,其中地下水多呈淺、中、深多層賦存,局部有高礦化咸水分布及水化學(xué)分帶現(xiàn)象。
基巖區(qū):基巖區(qū)系指以大面積堅(jiān)硬巖石為主的地區(qū),地貌上多為山區(qū)和丘陵區(qū)。由于它經(jīng)歷的地質(zhì)歷和雜,導(dǎo)致其巖性結(jié)構(gòu)與構(gòu)造復(fù)雜,破壞強(qiáng)烈,水談天說地質(zhì)條件復(fù)雜,以裂隙和巖溶水為主,孔隙水次之。地下水補(bǔ)給循環(huán)條件多變,富水性極不均勻。其中,某些第三系和中生代地層,構(gòu)造變動微弱、結(jié)構(gòu)松散,以含孔隙水為主,其特點(diǎn)和測繪的基本內(nèi)容,則與松散區(qū)的基本相同。
在基巖區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)測繪時,應(yīng)抓住三個方面的工作:從基巖層(體)的原始建造與后期改造入手,分析基巖含水介質(zhì)類型,探討裂隙或巖溶的發(fā)育規(guī)律,找到含水層(體);掌握區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造,找出富水部位,并為進(jìn)行水質(zhì)水量評價與開發(fā)管理研究收集資料。 裂隙水地區(qū):本區(qū)地下水主要分布在基巖各種非可溶性的沉積巖、變質(zhì)巖和巖漿巖的各種上裂隙之中,地下沙丘形成和富集都受裂隙控制。由于巖層(體)中裂隙發(fā)育的不均勻,導(dǎo)致其含水也不均勻,裂隙發(fā)育間分含水豐富。依據(jù)巖性的差別,裂隙的成因、性質(zhì)與所經(jīng)歷的變動不同,裂隙水可以是成層分布的含水層或成脈狀分布的含水帶。
裂隙水的富水程度,通常是從微弱到中等。研究裂隙水,比研究孔隙水復(fù)雜,有其特定的研究內(nèi)容和方法,一般為:1研究各種基巖的巖性和其中的原生孔隙及裂隙的瑚成與分布規(guī)律;2研究成巖后各種動力對巖層(體)的破壞作用和各種裂隙的分布與破壞規(guī)律;3分析區(qū)內(nèi)各種巖層(體)的含水性,判定裂隙含水層(體)的埋藏及分布特征;4從基巖褶皺和斷裂構(gòu)造的含水特征,分析裂隙水構(gòu)造類型及其水文地質(zhì)規(guī)律;5觀察區(qū)內(nèi)地貌特征及其對地下水的控制作用,研究區(qū)內(nèi)水文網(wǎng)的發(fā)育、變遷過程和動態(tài)變化;6對區(qū)內(nèi)主要含水層(體)中地下水的補(bǔ)給、運(yùn)動和排泄條件進(jìn)行研究,重點(diǎn)查明區(qū)內(nèi)承壓含水層的分布、水動力條件、富水性、水化學(xué)分布規(guī)律;7實(shí)測地下水露頭的出水量,取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析,并對它們進(jìn)行評價;8搜集現(xiàn)有裂隙水供水源地和采礦場的水文地質(zhì)資料,對裂隙水的合理開發(fā)和疏干進(jìn)行研究。
在裂隙水分布區(qū)測繪時,還要有重點(diǎn)地:1對巖層(體)中斷裂帶的水文地質(zhì)特征進(jìn)行研究時,注意分析斷裂的力學(xué)性質(zhì),斷裂帶中破壞產(chǎn)物的存在狀態(tài),膠結(jié)充填情況;分析 斷裂兩盤的巖性、破碎程度、破碎帶寬度及它們對富水性的影響;注意斷層的多期活動情況,尤其注意新期活動對地下水的影響。討論斷裂帶規(guī)模對其富水性的控制作用;研究斷裂地下不和泉水的水質(zhì)、量及其動態(tài)特征;研究提出在開發(fā)地下水中保持、利用、改造斷裂帶透(隔)水性質(zhì)的措施;2分析巖漿巖與圍巖間的接觸類型、蝕變、破碎情況及其水文地質(zhì)特征;3研究噴出巖哤巖裂隙(柱狀節(jié)理)、大孔性和熔巖通道的發(fā)育規(guī)律及其含水性;4注意基巖區(qū)風(fēng)化帶的發(fā)育情況及其水文地質(zhì)特征。
巖溶水地區(qū):我國巖溶發(fā)育,多屬山區(qū)及丘陵區(qū)。各地段由于影響巖溶發(fā)育的因素及其作用程度不同,導(dǎo)致形成的巖溶差異很大,因而水文地質(zhì)條件復(fù)雜。許多地方由于巖溶發(fā)育,導(dǎo)致地表水和地下水流失嚴(yán)重,成為貧水地段,生活和建設(shè)用水十分缺乏。但在地下深處,也常蘊(yùn)藏著豐富的巖溶水,成為富水區(qū)。
地質(zhì)測繪研究的基本內(nèi)容:1觀察區(qū)內(nèi)巖層的巖性結(jié)構(gòu)、分布特征,以及可溶巖層與非可溶巖層的組合關(guān)系;2研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件及其水文地質(zhì)特征;3觀察研究可溶巖中原生和后生的孔隙水和裂隙的形成規(guī)律、發(fā)育程度及其含水性;4觀察可溶巖中巖溶的形態(tài)、規(guī)模,巖溶發(fā)育規(guī)律及其水文地質(zhì)特征。對一些大型溶洞,要依據(jù)洞穴學(xué)的要求,進(jìn)行調(diào)查工作。研究洞內(nèi)出水現(xiàn)象,繪制洞穴水文地質(zhì)圖;注意收集井、孔的水文地質(zhì)資料,以掌握深部巖溶的發(fā)育規(guī)律,并查明巖溶發(fā)育底界;5劃分區(qū)內(nèi)的含水層和隔水層,確定區(qū)內(nèi)巖溶水構(gòu)造類型及其中的富水地段;6觀察區(qū)內(nèi)地表水系的分布,測量水位和流量值,了解河水動態(tài),觀測地表水下地下水之間的補(bǔ)排關(guān)系;對落水洞與地下河出口進(jìn)行同樣的研究;7從地層、構(gòu)造、地貌、水文及巖溶發(fā)育規(guī)律,分析主要巖溶含水層的補(bǔ)、徑、排特征;進(jìn)行各種地下水露頭的調(diào)查,測量其水量,必要時觀測其動態(tài);8取水樣分析,研究主要巖溶含水層的水質(zhì)特征,尋找水質(zhì)變化規(guī)律,注意地下水污染來源;9對現(xiàn)有巖溶水供水與排水工程時行現(xiàn)場調(diào)查,搜集與地下水有關(guān)的全部資料,還需研究合理利用或有效排除巖溶水的問題。對排水引起的地表塌陷,亦應(yīng)加以研究。
在巖溶區(qū)測繪,除完成上述基本內(nèi)容的研究外,尚需有針對性地作好:1進(jìn)行巖溶地貌的觀察,探討它們的發(fā)育因素,分析它對巖溶水補(bǔ)徑排的控制作用;2在搞清巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)研究泉水出露條件,圈定泉域范圍,確定補(bǔ)排條件,找出強(qiáng)徑流帶位置,測定流量,分析水抽,并進(jìn)行動態(tài)觀測;3在地下河系發(fā)育地區(qū),要查清地下河的展布規(guī)律、形成條件、主支流域界線、觀察流量、水位及其動態(tài);必要時繪制地下河系分布圖和進(jìn)行連通試驗(yàn);4對可溶巖非可溶巖的接觸帶,如與煤系地層或與侵入體可與礦體的接觸帶等要他細(xì)研究。該處巖溶常強(qiáng)烈發(fā)育、富水,或成為大泉排泄區(qū);5從當(dāng)前地下水運(yùn)動狀態(tài)、沉積礦物、巖溶形態(tài)與分布位置,結(jié)合地質(zhì)歷史與地文期等多方面的資料,劃分巖溶期;注意區(qū)分古巖溶與現(xiàn)代巖溶;6對巖溶區(qū)分布的枌散堆積物進(jìn)行觀測。要確定其巖性、成因、分布、厚度、含水性,了解孔隙水與巖溶水間的補(bǔ)排關(guān)系。 凍結(jié)區(qū):區(qū)內(nèi)年平均氣溫在0。以下。凍結(jié)層內(nèi)的地下水主要呈固態(tài)(冰)賦存,部分仍屬液態(tài)地下不,凍結(jié)層下則為液態(tài)地下水。
在多年凍結(jié)區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)測繪,除對地貌、地層巖性、構(gòu)造條件進(jìn)行一般性研究之外,還應(yīng)著重進(jìn)行:1收集區(qū)內(nèi)水文、氣象等自然地理資料,著重分析區(qū)內(nèi)氣候的變化規(guī)律,注意多年大片狀凍結(jié)層的深度,片狀凍結(jié)與島狀凍結(jié)層的分布規(guī)律及其特征,融凍期融凍層厚度,測定常年積雪區(qū)的范圍、積雪和融雪量;搜集地表水體的分布、水位、流量資料,查明封凍期及融凍期地表水與地下水的關(guān)系;對河流、湖泊融區(qū)的成因、特點(diǎn)等進(jìn)行觀察測量;2了解區(qū)內(nèi)不同地層及構(gòu)造、地貌尖型等與凍結(jié)層分布上的關(guān)系,注意觀察微地貌,探討其形成中的作用;3查明多年凍結(jié)層上水、凍結(jié)層間水和凍結(jié)層下水的埋藏條件,彼此溝通情況,含水層厚度,地下水類型、補(bǔ)徑排特征和水量,各層地下水的溫度與水化學(xué)特征;4研究現(xiàn)代冰川地貌,著重查明冰磧、冰水堆積、冰緣地貌的分布規(guī)律及其沉積物的類型與其中地下水的埋藏特征;5注意了解由于開采和排除地下水等人為作用引起的融凍情況。
凍結(jié)層下水,通常水量豐富。動態(tài)穩(wěn)定,水質(zhì)好,是開采或排除的主要對象。
重點(diǎn)調(diào)查地段,如能在冬(凍結(jié)期)進(jìn)行兩次觀察對比,將會提高測繪成果質(zhì)量。
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